Экраноплан - морское оружие XXI века?
Экранопланы занимают особое место в коллективном-бессознательном многих жителей бывшего СССР. Иначе как понять парадоксальную любовь наших сограждан к этим фантастическим конструкциям – никакими доводами разума объяснить этого невозможно. Экранопланы не ставили скоростных рекордов и не крутили в небе «бочки» и «мертвые петли». Практически никто не видел их вживую. Единственное, что знает простой обыватель – это невероятное по красоте зрелище летящего над самой водой полукорабля-полусамолета. Именно так должен выглядеть настоящий Имперский флот! Мощно, Стремительно, Грандиозно!
Краткая техническая справка. Экранный эффект –изменение аэродинамических характеристик летательного аппарата при полёте вблизи экранирующей поверхности (воды, земли и пр.). Эффект возникает исключительно на малых высотах (меньше аэродинамической хорды крыла), благодаря образованию плотной «воздушной подушки» между нижней плоскостью крыла и экранирующей поверхностью. В результате появляется дополнительная подъемная сила, которая тем сильнее, чем меньше скорость и ниже высота полета экраноплана.
Про экранопланы ходят сказочные легенды – удивительное транспортное средство обладает скоростью самолета и полезной нагрузкой корабля. Идущий на границе двух сред, экраноплан невидим на экранах радаров, он может выходить на ровные участки суши и способен за считанные часы перебросить за океан целый десантный батальон. Грузоподъёмность, эффективность, быстрота!
Парадокс в том, что сейчас нигде в мире экранопланы не используются…
Холодный душ
Фундаментальные законы природы обмануть невозможно. Идея экраноплана прямо нарушает один из важных принципов авиации: низковысотный профиль полета неоптимален с точки зрения топливной эффективности. Самолет стремительно летит сквозь разряженный воздух на границе стратосферы. Экраноплану приходится прорываться сквозь плотные слои воздуха вблизи поверхности Земли.
В жесткое противоречие вступают конструктивные элементы экраноплана: самолет, по всем правилам авиации, должен быть легким, а корабль, наоборот, тяжелым и прочным, чтобы принимать на борт сотни тонн груза и выдерживать удары водной стихии. Крутой гибрид корабля и самолета на практике оказался плохим самолетом и плохим кораблем.
В начале 60-х годов фантастической идеей корабля-самолета увлекся Ростислав Алексеев – талантливый конструктор-кораблестроитель, признанный эксперт в области гидродинамики, создатель лучших в мире речных судов на подводных крыльях. Пятнадцать лет он работал над решением головоломки, пытаясь совместить в конструкции экраноплана противоречивые требования авиации и кораблестроения. Тщетно. Всякий раз испытания экранопланов повергали военных в уныние.
Было от чего задуматься: гигантскому экраноплану для преодоления чудовищного сопротивления воздуха постоянно не хватало тяги. Вкупе с монструозным обликом корабля-самолета, неэффективным с точки зрения аэродинамики, это привело к забавному результату. Шесть двигателей. Восемь. Наконец, десять реактивных моторов РД-7 от дальнего сверхзукового бомбардировщика Ту-22.* Так явилось на свет невиданное чудо КМ – экраноплан «Каспийский монстр».
*в реальности на Ту-22 устанавливались двигатели РД-7М, имевшие некоторые отличия от «экранопланных», в том числе, меньшую тягу в бесфорсажном режиме (10 000 кгс против 11 000 кгс у РД-7).
Экраноплан Корабль-Макет (КМ). Макс. взлетная масса 544 тонны. 10 реактивных двигателей РД-7. Крейсерская скорость 400 км/ч.
Экраноплану КМ потребовалось десять двигателей! Самолету хватило двух. Чтож, при этом максимальная взлетная масса КМ больше в 5 раз. В пять раз больше тяга, в пять раз больше взлетная масса – а где же экономия, о которой так много говорят сторонники экранопланов? А никакой экономии нет – несмотря на увеличение подъемной силы за счет экранного эффекта, все резервы «сожрало» сопротивления воздуха. Обещания отключить в полете часть двигателей не выдерживают критики – только за 10 минут работы во взлетном режиме десять реактивных движков сжигали тридцать тонн горючего!
На самом деле ситуация гораздо хуже: у бомбардировщика в 2 раза выше крейсерская скорость, а его максимальная скорость 1600 км/ч – вообще недостижима для экранопланов. Дальность полета экраноплана КМ не превышала 1500 км. У Ту-22 этот показатель составлял 4500 - 5500 км, в зависимости от модификации.
Дальний сверхзвуковой бомбардировщик Ту-22. Макс. взлетная масса более 90 тонн. Крейсерская скорость 950 км/ч.
Сравнение дальнего бомбардировщика и тяжелого экраноплана не совсем корректно - несмотря на некоторые общие принципы и одинаковые силовые установки, это два совершенно разных вида техники, различные по размерам и по задачам. Гораздо показательнее сравнение экранопланов КМ и «Лунь» (восьмидвигательное чудо, дальнейшее развитие КМ) с тяжелым транспортным самолетом Ан-124 «Руслан».
На фоне «Руслана» оба детища КБ Алексеева кажутся летающими анекдотами – Ан-124 уделывает их обоих по грузоподъемности, скорости, дальности полета, топливной экономичности и возможностям эксплуатации. Для летчиков не имеет значения рельеф под крылом самолета: горы, тайга, океан… Есть контракт – и «Руслан» летит из Москвы в Новосибирск: дистанция 3200 км, на борту 150 тонн груза. Крейсерская скорость «Руслана» – 800 км/ч.
Очередной чудо-корабль "Лунь". Обратите внимание на прекрасную аэродинамику и восемь (!) двигателей НК-87, снятых с широкофюзеляжного авиалайнера Ил-86
Попытки списать очевидные критические проблемы экранопланов на нехватку времени и сил у конструктора Алексеева не имеют под собой реальных оснований – к моменту начала работ над данной тематикой, Ростислав Алексеев имел за спиной огромный опыт, связанный с проектированием быстроходных судов, а в конструкции его экранопланов использовались хорошо отработанные технические решения из кораблестроения и авиации. И тем не менее … за 15 лет исследований КБ Алексеева так и не смогло создать эффективный образец экраноплана.
Орел не ловит мух
Яркая «звезда» в коллекции экранопланов Алексеева – транспоротно-десантный экраноплан А-90 «Орлёнок». Экраноплан способен принять на борт до сотни морских пехотинцев или два бронетранспортера, и доставить их на расстояние 1500 км со скоростью 350 км/ч. В отличии от своих собратьев, «Орлёнок» лишен их тяжеловесного облика с десятью двигателями - наоборот, это очень красивый, стремительный аппарат с алюминиевым фюзеляжем и единственным двигателем на вершине хвостового киля. Имеется даже оборонительная пулеметная установка и убирающиеся шасси для посадки на обычные аэродромы. А еще «Орлёнок» не простой экраноплан – он способнен отрываться от экрана и взмывать ввысь на высоту 3000 м, как обычный самолет. Прекрасное, сбалансированное транспортное средство, какие могут быть сомнения?
А-90 "Орленок". Макс. взлетная масса 140 тонн. Полезная нагрузка 20 тонн. Крейсерская скорость 350 км/ч
Действительно, на первый взгляд, «Орлёнок» оснащен всего одним двигателем – турбовинтовым НК-12, такие же моторы стоят на межконтинентальном бомбардировщике Ту-95. Но обратим внимание на носовую часть фюзеляжа, в ней притаились два «сюрприза» - два турбореактивных двигателя НК-8, снятые с пассажирского Ту-154. Неплохо для скромного экраноплана…
Снова звучит оправдание, что носовые двигатели используются только на взлете. Увы, это не так – двигатели «Орлёнка» имеют поворотные сопла, позволяющее направить реактивную струю над крылом! Для чего это сделано? Правильно, при максимальной нагрузке и высокой скорости полета тяги хвостового двигателя не хватает – приходится включать носовые. Самое экономичное транспортное средство, а вы не знали?
Построенный в 1972 г., «Орлёнок» предлагался в качестве специального транспортного средства ВМФ, как своеобразная альтернатива военно-транспортной авиации. На тот момент основным транспортным самолетом в Советском Союзе был Ан-12, серийно выпускавшийся с 1959 года. Старый проверенный «Антонов» не оставил ни единого шанса «Орлёнку» - при одинаковой полезной нагрузке (20 тонн), Ан-12 имел вдвое меньший взлетный вес (еще бы! ему ведь не нужны якоря и дополнительные тонны топлива). Крейсерская скорость «Антонова», как и полагается, была значительны выше, чем у экраноплана – 670 км/ч, а дальность полета с максимальной нагрузкой достигала 3600 км.
Ан-12. Макс. взлетная масса 65 тонн. Полезная нагрузка 20 тонн
Зато у Ан-12 четыре двигателя! – радостно напомнят фанаты экранопланов. Но лучше бы они этого не вспоминали…
«Антонов» оснащен турбовинтовыми двигателями АИ-20 (в обычном режиме 2600 л.с., во взлетном 4250 л.с.). Удивительно, но совокупная мощность всех четырех двигателей Ан-12 равна единственному маршевому двигателю экраноплана.
Сравнивать экраноплан с более современными машинами не рекомендуется. Могучий Ан-22 «Антей» поднимает 60 тонн полезной нагрузки, и, как обычно, многократно превосходит «Орлёнка» по скорости, дальности и топливной экономичности.
Грузовая кабина Ан-22 "Антей" (1965 г.) Макс. взлетная масса 250 тонн. Полезная нагрузка 60 тонн.
Ясно, что «Орлёнок» был мертворожденным проектом. Через несколько лет мытарств с этой очень дорогой и бесполезной «игрушкой», в 1976 г. Ростислав Алексеев приказом министра судостроительной промышленности был отстранен от дел. Экранопланы и их создатель пришли к своему закономерному финалу.
Как отличить черное от белого? Глазами!
Иногда неудачи Ростислава Алексеева связывают со злыми кознями министра судостроительной промышленности Б.Е. Бутомы. Возможно они действительно испытывали личную неприязнь друг к другу, хотя любой бы из нас возмутился, если ему предложили купить авиабилет по двойному тарифу и лететь в два раза медленнее. А именно это предлагал уважаемый Ростислав Евгеньевич.
«Как смеешь ты укорять столь заслуженного человека!» - спросит меня возмущенный читатель. Увы, я озвучил всего лишь существующее положение дел, решение за всех нас уже давно приняли умные люди из министерств и ведомств Советского Союза. Экранопланы оказались никому не нужны, тупиковая ветвь техники.
Попытка списать неудачу на недальновидность и косность советского руководства выглядит явно необоснованной. М.Л. Миль и Н.И. Камов почему-то смогли убедить руководство страны в полезности своих разработок и строили тысячами свои замечательные вертолеты. Вертолет, несмотря на низкую скорость и топливную неэкономичность, обладает рядом уникальных качеств, среди которых:
- вертикальный взлет и посадка,
- непревзойденная маневренность, возможность зависания на одном месте,
- транспортировка громоздких грузов на внешней подвеске.
К сожалению, сторонники экранопланов не смогли сформулировать ни одного внятного довода, оправдывающего строительство этих транспортных средств.
Мифическая экономичность экранопланов на практике не подтвердилась – крылатый корабль расходует еще больше топлива, чем аналогичный по размерам самолет. Я уже не говорю о стоимости самого чудо-корабля и его обслуживании – только комплект из 10 реактивных двигателей для «Каспийского монстра» влетит в копеечку.
Преимуществом экраноплана часто называют его невидимость для вражеских радаров. Хм…во-первых, самолет дальнего радиолокационного обнаружения прекрасно видит такие крупные надводные цели на дистанции 400 км (граница радиогоризонта). Во-вторых, любой самолет, если это необходимо, может выполнять полет на малой высоте. Так что, извините товарищи, мимо.
Третий аргумент – экраноплану не требуется аэродром с длинной влетно-посадочной полосой. Да, это первый серьезный довод. Однако, ввиду всех вышеперечисленных недостатков, это единственное преимущество еще не дает достаточных оснований для строительства экранопланов. К тому же, экраноплан не столь бескорыстен, как его представляют – для его обслуживания необходим сухой док со всей инфраструктурой.
Другие положительные стороны чудо-корабля? Вот, например, летящий экраноплан не боится морских мин. Ну и что, самолетам до них вообще нет дела.
Иногда звучат предложения использовать экранопланы в качестве морских спасателей. Якобы чудо-корабль способен за считанные часы добраться до места крушения в открытом море и принять на борт сотню человек. Предложение бесполезно по одной причине – летящий на огромной скорости, на высоте всего 5 метров, экраноплан просто не сможет обнаружить пострадавших.
Лучшая морская спасательная система известна давно – два тяжелых вертолета (поисково-спасательный и заправщик). Летящие на высоте нескольких сотен метров, вертолеты обследуют за час десятки квадратных километров морской поверхности, при этом они мало уступают экраноплану в скорости и быстроте реакции.
Интересна попытка применения экранопланов для высадки морских десантов - любители экранопланов настаивают на быстроте доставки морпехов к вражеским берегам. Предложение плохое – десант нельзя высаживать на неподготовленный берег, иначе все превратится в кровавую кашу. Первыми над вражеской территорией должны появиться бомбардировщики и перекопать там все вдоль и поперек. А вообще в наше время крупные операции готовятся за долгие месяцы до вторжения – времени достаточно, чтобы перевезти на кораблях через пол мира тысячи танков. А главное – слишком мала у экранопланов дальность, всего 1500 км – недостаточно, чтобы пересечь Балтику.
Как вы считаете, велико ли лобовое сопротивление у этого монстра?
Сравнение экраноплана с морским судном не имеет смысла – построенный по авиационным технологиям, он ничуть не похож на корабль. Морской транспорт не знает себе равных по грузоподъемности и стоимости перевозок – экраноплан потерял все эти качества. Его грузоподъемность соответствует обычному транспортному самолету, а стоимость доставки груза превышает (!) показатели транспортной авиации.
Вывод звучит просто: для экраноплана не нашлось применения. Все ниши заняты другими транспортными средствами:
- Необходимо доставить через океан 10 тыс. тонн груза? Всегда к услугам морской транспорт. Несмотря на свою кажущуюся «тихоходность», самый обычный сухогруз или ролкер за 50 дней пересекают половину Земного шара. Секрет прост – кораблю, как и поезду плевать на погоду – в любое время года, днем и ночью, в грозу и шторм, без заправок и остановок, он упрямо ползет к своей цели со скоростью 20 узлов (около 40 км/ч). Тише едешь – дальше будешь. Это про моряков.
- Необходимо срочно доставить 20…30…100 тонн груза на другой континент? Всегда к услугам транспортная авиация. Самолет примет груз на борт и через 10 часов прибудет на точку. Там землетрясение, разрушен аэродром? Не беда – Ил-76 МЧС сядет на любую более-менее ровную площадку.
- Требуется доставить буровую вышку в район Крайнего Севера? Поможет вертолет – аккуратно подцепит тросом груз и так же бережно опустит в нужное место.
Возможно, причина популярности экранопланов в том, что нигде в мире, кроме СССР подобные вещи не строились. Странно … в Советском Союзе создавалось множество уникальных вещей – Луноходы, орбитальные станции, глубоководные титановые подлодки, воздушные тяжеловесы Ан-124 «Руслан» и Ан-225 «Мечта», но по каким-то неясным законам психологии, в памяти людской ярче всего сохранились воспоминания о неуклюжих стальных птицах, парящих над водной гладью. Возможно, экраноплан невольно ассоциируется с несбыточной мечтой о прекрасном коммунистическом будущем.
Информация